大家好像对这些器件的区别比较感兴趣。其实,这些区别的资料,网上是很多的,不过我看的有点晕,所以就没整理出来。
前几天,查到一个讲CCD和CMOS区别的资料。
原地址:http://www.dalsa.com/corp/markets/CCD_vs_CMOS.aspx
讲的观点挺新颖,我翻译了一下大概意思,也可能是厂家在忽悠,大家可以参考下。
这个文章的旁边的参考资料,也挺有参考价值。
CCD 和 CMOSCCD和CMOS是两种不同的图像传感器。在不同的应用中,各自有不同的优势和弱点。它们之间并没有说谁对谁有绝对的优势。在过去一些年中,CCD和CMOS都取得了许多的进展,并不像有些人预言的会有一种消失。
CCD和CMOS都是把光转换为电荷,再转换成电信号。对CCD,每个像素的感生电荷通过有限数量的公共线输出,并转换为电压,缓冲,最后CCD输出模拟信号。所有的像素都专注于光信号的采集,输出均一性(uniformity)很高。
CCD系统结构对CMOS,每个像素有自己的电荷--电压转换器,而且CMOS传感器一般也集成着放大器,噪声校正器,和数字化电路,CMOS传感器最后输出的是数字化信息。对CMOS来说,所有这些附加的功能,都增加了设计的复杂性,并且减少了感光面积。由于每个像素独立完成光电转换,所以均一性(uniformity)比较差。但是,由于CMOS的集成度高,需要的外围电路少。
CMOS系统结构CCD和CMOS分别发明于六十年代和七十年代。CCD最初占据着绝对优势,主要是是CCD采用当时的工艺可以提供更好的图像质量。但CMOS需要更好的均一性和更小的尺寸,这是当时的工艺所不能提供的。直到九十年代,由于掩膜技术的发展,设计者又开始关注CMOS技术了。当时的主要关注点是,CMOS的低功耗,摄像头的片上集成,低成本。虽然所有这些优点在理论上是可行的,但实际上,确还是很困难的。
CCD和CMOS图像传感器,只要采用合理的设计,都能提供极佳的图像质量。传统上,CCD可以提供更高的量子化效率和更低的噪声,代价是整个系统的尺寸比较大。CMOS提供了更高的集成度,更低的功耗(芯片级),和制造更小系统的可能性,但是,需要在图像质量和器件成本之间取舍。
今天,CCD和CMOS在应用上,并没有很明晰的界限。CMOS设计者,可以通过努力获得更好的图像质量,而CCD设计者也可以降低器件功耗和像素的尺寸。结果,你可以发现,CCD用做低成本和低功耗手机的摄像头,而CMOS可以应用于需要更高性能的专业摄像机上。
CCD和CMOS在芯片级上,成本是相同的。早期的CMOS制造商,宣称CMOS图像传感器成本更低,因为CMOS可以采用主流的逻辑器件和存储器的制造工艺。但是,实际上并不是这样的。为了获得高质量的图像,CMOS设计者必须使用特殊的、优化的和目前发展水平比较低的混合信号制造工艺,这些和CCD非常相像。
CMOS需要更小的外围电路和更低的功耗,但是,CMOS仍然需要外围电路来优化图像质量,而这些又增加了功耗和成本。CCD比CMOS结构更简单,所以,CCD需要更少的设计成本。CCD制造工艺也在趋向成熟和优化,一般来说,在设计成本和制造成本上,获得相同的图像质量,CCD的成本比CMOS的要低。但是决定性因素还是晶圆的尺寸。晶圆的直径越大,一个晶圆就可以切割出更好的器件,所以每个器件的成本也就越低。200mm晶圆在第三方CMOS制造厂用的非常普遍。而CCD第三方制造厂普片采用150mm晶圆。但captive foundries一般使用150mm,200mm,300mm的晶圆来制造CCD和CMOS。
CMOS在速度上占有优势,因为CMOS更加容易采用并行输出架构。
CMOS的高集成度,也带来了它的设计灵活性没有CCD的高。
CCD和CMOS将保持互补。选哪个,主要取决于应用和方案提供商,而不是技术。
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